JP2006337005A - Tube for heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外周を流れる空気流と内部の流路を流れる冷媒との間で熱交換を行う熱交換器用チューブに関する。 The present invention relates to a tube for a heat exchanger that performs heat exchange between an air flow that flows around an outer periphery and a refrigerant that flows through an internal flow path.
この種の従来の熱交換器用チューブとして、図12に示す特許文献1に開示されたものがある。この熱交換器用チューブ100は、図12に示すように、断面が偏平楕円形状である外壁部101と、この外壁部101内の流路102を2つに仕切る仕切壁103とから構成されている。仕切壁103は、上流側流路102aの幅W3と下流側流路102bの幅W4が同じ寸法(W3=W4)になる位置に設定され、互いに突き合わされた2枚の仕切片103a,103bから構成されている。このような構成の熱交換器用チューブ100は、例えば一枚の素板より次のように作製される。細長い素板の幅方向の両端を折り曲げて仕切片103a,103bを形成し、次に、素板を偏平楕円形状に折り曲げ、両端の仕切片103a,103bを互いに合わせる。そして、折り曲げによって互いに突き合わされた面同士をろう付け等によって接合すれば完了する。
A conventional heat exchanger tube of this type is disclosed in
このように形成された熱交換器用チューブ100を使用して熱交換器が製作される。熱交換器は、熱交換器用チューブ100の幅方向に沿って空気流が外周を通過するよう配置され、外周を通過する空気流と内部の上流側流路102a及び下流側流路102bを流れる冷媒との間で熱交換が行われる。そして、流路102が仕切壁103によって2分割されているため、流路を押し潰す方向の押圧力に対して強く耐圧性に優れている。
ところで、流路102を流れる冷媒の熱交換効率は、外周を通る空気流の上下流の位置によって相違する。しかし、前記従来例の熱交換器用チューブ100では、このような冷媒の熱交換効率を配慮することなく仕切壁103が設置されていたため、仕切壁103を有する熱交換器用チューブ100として熱交換効率の点で最良のものとは言えなかった。
By the way, the heat exchange efficiency of the refrigerant flowing through the
そこで、本発明は、仕切壁を有するものにあって、熱交換効率の向上を図ることができる熱交換器用チューブを提供することを目的とする。 Then, this invention has what has a partition wall, and it aims at providing the tube for heat exchangers which can aim at the improvement of heat exchange efficiency.
上記課題を達成するための請求項1の発明は、空気流が幅方向に沿って外周を通過するように当該空気流を横切る方向に沿って配置され、内部に形成された流路が、仕切壁によって当該空気流の上流側に位置する上流側流路と、当該空気流の下流側に位置する下流側流路に分割された熱交換器用チューブであって、前記上流側流路の幅が、前記下流側流路の幅よりも広くなるように、前記仕切壁が配置されたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2の発明は、請求項1に記載された熱交換器用チューブであって、前記上流側流路には、外壁部の少なくとも一方側から突出する突起部が設けられたことを特徴とする。
Invention of Claim 2 is the tube for heat exchangers described in
請求項3の発明は、請求項2に記載された熱交換器用チューブであって、前記突起部は、長手方向に沿って間隔を開けて複数箇所に設けられたことを特徴とする。 A third aspect of the present invention is the heat exchanger tube according to the second aspect, wherein the protrusions are provided at a plurality of locations at intervals along the longitudinal direction.
請求項1の発明によれば、流路を流れる冷媒の熱交換効率は、空気流の最上流位置で最も高く、下流に向かうに従って徐々に効率が低くなり、中央位置を過ぎた下流位置以降では効率が低い状態のままであるパターンを示し、熱交換効率の高い位置では仕切壁が存在せずに全て冷媒が流れて熱交換に供され、熱交換効率がほぼ最低の効率となる位置に仕切壁が位置することになるため、熱交換器用チューブの全体としての熱交換効率の向上が図られる。 According to the first aspect of the present invention, the heat exchange efficiency of the refrigerant flowing through the flow path is highest at the most upstream position of the air flow, gradually decreases toward the downstream, and after the downstream position after the central position. This shows a pattern where the efficiency remains low, and in the position where the heat exchange efficiency is high, there is no partition wall, all the refrigerant flows and is used for heat exchange, and the heat exchange efficiency is almost the lowest efficiency. Since the wall is positioned, the heat exchange efficiency as a whole of the heat exchanger tube can be improved.
請求項2の発明によれば、請求項1の発明の効果に加え、下流側流路に対して幅が広く上流側流路は耐圧性に劣るが、その上流側流路の耐圧性が突起部によって向上する。従って、熱交換器用チューブの全体としての耐圧性の向上になる。又、突起部によって上流側流路の内周面積とその外壁部の表面積が広くなるとともに、流路内を流れる冷媒の流れがより乱れるため、熱交換効率の向上に寄与する。
According to the invention of claim 2, in addition to the effect of the invention of
請求項3の発明によれば、請求項2の発明の効果に加え、上流側流路を流れる冷媒は、複数箇所の突起部によって攪拌され、熱交換が促進される。従って、熱交換効率の向上が図られる。 According to the invention of claim 3, in addition to the effect of the invention of claim 2, the refrigerant flowing in the upstream flow path is agitated by the protrusions at a plurality of locations, and heat exchange is promoted. Therefore, the heat exchange efficiency can be improved.
以下、本発明の実施の形態に係る熱交換器用チューブの詳細を図面に基づいて説明する。図1〜図7は本発明の熱交換器用チューブを適用した熱交換器の第1実施形態を示し、図1は空気流路3内の熱交換器用チューブ10の配置状態を示す断面図、図2は熱交換器用チューブ10の全体斜視図、図3は図2のA−A線断面図、図4は熱交換器用チューブ10の熱交換効率の特性を示す図、図5は熱交換器用チューブ10の製造装置20の概略図、図6は製造装置20の要部斜視図、図7(a)〜(f)は熱交換器用チューブ10の成形過程をそれぞれ示す斜視図である。
Hereinafter, details of the heat exchanger tube according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1-7 shows 1st Embodiment of the heat exchanger to which the tube for heat exchangers of this invention is applied, FIG. 1 is sectional drawing which shows the arrangement | positioning state of the
熱交換器1は、図1に示すように、空調ユニット2の空気流路3に配置されている。熱交換器1は、間隔を開けて平行に配置された複数の熱交換器用チューブ10とこれら複数の熱交換器用チューブ10の両端に固定された一対のヘッダ11とを備えている。ヘッダ11内部に流入された冷媒は、所定の経路によって熱交換器用チューブ10を通じてヘッダ11より流出されるようになっている。各熱交換器用チューブ10は、その幅方向に沿って空気流路3内の空気流が外周を通過するように、空気流を横切る方向に沿って配置されている。
As shown in FIG. 1, the
熱交換器用チューブ10は、図2及び図3に示すように、断面が偏平楕円形状である外壁部12と、この外壁部12内の流路13を2つに仕切る仕切壁14とから構成されている。流路13は、仕切壁14によって空気流の上流側に配置される上流側流路13aと空気流の下流側に配置される下流側流路13bに仕切られている。そして、仕切壁14の仕切位置は、上流側流路13aの幅W1が広く、下流側流路13bの幅W2(<W1)が狭くなる位置に設定されている。又、仕切壁14は、外壁部12の幅方向の両端より一体に接続された一対の仕切片14a,14aから構成され、双方の仕切片14a,14a同士の間、及び、各仕切片14a,14aの先端面と外壁部12の内面との間は、ろう付けされている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
突起部15は、上流側流路13aの幅方向のほぼ中央位置に設けられている。突起部15は、双方の外壁部12の互いに対向する箇所に設けられた一対の突起片15aから構成されており、双方の突起片15a,15aの先端面同士は当接され、この当接箇所がろう付けされている。突起部15は、熱交換器用チューブ10の長手方向のほぼ全域に亘って連続して設けられている。
The
次に、前記熱交換器用チューブ10の製造過程を説明する。図5に示すように、製造装置20は、第1折曲ロール部21と塗布ロール部22と乾燥部23と第2折曲ロール部24とを備えている。第1折曲ロール部21は、ロール状に巻き付けられた、例えばアルミニューム材の長尺の素材(図7(a)参照)25の両端部を折曲して仕切片14a,14aを形成し、かつ、中央の2カ所を折曲して突起片(ビード)15a,15aを形成する(図7(a)、(b)参照)。塗布ロール部22は、図6に示すように、フラックス、ろう材、バインダの混合材を収容する材料収容部26と第1転写ロール27と第2転写ロール28と転写シート29とから構成されている。そして、第1折曲ロール部21で形成された両側の仕切片14a,14aと2カ所の突起片15a,15aの先端面にフラックス、ろう材、バインダの混合塗布材aを塗布する(図6、図7(d)参照)。乾燥部23は、素材25上に塗布した混合塗布材a中のバインダを揮発させる。第2折曲ロール部24は、所定形態に折曲された素材25を熱交換器用チューブ10の形態に曲げる(図7(e)、(f)参照)。そして、熱交換器1の構成部品として仮組み付けされた熱交換器用チューブ10は、加熱炉で加熱処理されることによって混合塗布材aが塗布された箇所がろう付けされる。
Next, a manufacturing process of the
上記構成の熱交換器用チューブ10は、空気流路3を流れる空気流と内部の流路13を流れる冷媒との間で熱交換される。ここで、熱交換効率は、図4に示すように、空気流の最上流位置で最も高く、下流に向かうに従って徐々に効率が低くなり、中央位置を過ぎた下流位置以降では低い状態のままであるパターンを示す。上記熱交換器用チューブ10では、熱交換効率の高い位置では仕切壁14が存在せずに全て冷媒が流れて熱交換に供され、熱交換効率がほぼ最低の効率となる位置に仕切壁14が位置することになるため、熱交換器用チューブ10の全体としての熱交換効率の向上が図られる。
The
この第1実施形態では、上流側流路13aには突起部15が設けられたので、下流側流路13bに対して幅の広い上流側流路13aは、耐圧性の強い構成とされている。従って、熱交換器用チューブの全体としての耐圧性を維持することができる。又、突起部15によって上流側流路13aの内周面積とその外壁部12の表面積が広くなるため、熱交換効率の向上に寄与する。
In the first embodiment, since the
図8は本発明の第2実施形態を示し、熱交換器用チューブ30の一部斜視図である。図8に示すように、この第2実施形態の熱交換器用チューブ30は、突起部31が前記第1実施形態のように熱交換器用チューブの長手方向に連続して設けられているのではなく、間隔を置けて複数に分割して設けられている。
FIG. 8 is a partial perspective view of the
この第2実施形態によれば、上流側流路13aを流れる冷媒は、複数箇所の突起部31によって攪拌されて流れがみだれるため、熱交換が促進される。従って、熱交換効率の向上が図られる。
According to the second embodiment, the refrigerant flowing in the
図9は本発明の第3実施形態を示し、熱交換器用チューブ32の一部斜視図である。図9に示すように、この第3実施形態の熱交換器用チューブ32の突起部33は、前記第2実施形態のものと同様に間隔を開けて複数設けられている点で共通するが、前記第2実施形態のように細長い長方形状ではなく、楕円形状である点が相違する。
FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention and is a partial perspective view of the
この第3実施形態でも、上流側流路13aを流れる冷媒は、複数箇所の突起部33によって攪拌され、熱交換が促進される。従って、熱交換効率の向上が図られる。
Also in the third embodiment, the refrigerant flowing in the
図10は本発明の第4実施形態を示し、熱交換器用チューブ34の一部斜視図である。図10に示すように、この第4実施形態の熱交換器用チューブ34の突起部35は、前記第3実施形態のものと同様に楕円形状であるが、その楕円形状の向きが熱交換器用チューブ34の長手方向に対して傾斜して設けられている点が相違する。
FIG. 10 shows a fourth embodiment of the present invention and is a partial perspective view of a
この第4実施形態でも、上流側流路13aを流れる冷媒は、複数箇所の突起部35によって攪拌され、熱交換が促進される。従って、熱交換効率の向上が図られる。
Also in the fourth embodiment, the refrigerant flowing through the
図11は本発明の第5実施形態を示し、熱交換器用チューブ36の一部斜視図である。図11に示すように、この第5実施形態の熱交換器用チューブ36の突起部37は、前記第3、第4実施形態のものと同様に楕円形状であるが、その楕円形状の向きが熱交換器用チューブ36の長手方向と同一方向に長径が向いているものと傾斜方向に長径が向いているものとが交互に設けられている点が相違する。
FIG. 11 shows a fifth embodiment of the present invention and is a partial perspective view of a
この第5実施形態でも、上流側流路13aを流れる冷媒は、複数箇所の突起部37によって攪拌され、熱交換が促進される。従って、熱交換効率の向上が図られる。
Also in the fifth embodiment, the refrigerant flowing in the
尚、前記各実施形態では、突起部15,31,33,35,37は、上流側流路13aを形成する外壁部12の互いに対向する箇所に設けられた一対の突起片15a,(図示せず)から構成されているが、いずれか一方の外壁部12の箇所より内側に突出された突起片のみから構成しても良い。又、各実施形態では、双方の突起片15a,15a,(図示せず)が同じ高さで、上流側流路13aの幅のほぼ1/2高さに形成されているが、一方が1/2高さより高く、他方が1/2高さより低く形成しても良い。
In each of the above-described embodiments, the
10,30,32,34,36 熱交換器用チューブ
12 外壁部
13 流路
13a 上流側流路
13b 下流側流路
14 仕切壁
15,31,33,35,37 突起部
W1 上流側流路の幅
W2 下流側流路の幅
10, 30, 32, 34, 36
Claims (3)
前記上流側流路(13a)の幅(W1)が、前記下流側流路(13b)の幅(W2)よりも広くなるように、前記仕切壁(14)が配置されたことを特徴とする熱交換器用チューブ。 The flow path (13) formed inside is arranged along the direction crossing the air flow so that the air flow passes the outer periphery along the width direction, and the flow path (13) formed inside is upstream of the air flow by the partition wall (14). The heat exchanger tubes (10), (30), (32), (34) divided into an upstream flow path (13a) located at the downstream side and a downstream flow path (13b) located downstream of the air flow. ), (36)
The partition wall (14) is arranged so that the width (W1) of the upstream flow path (13a) is wider than the width (W2) of the downstream flow path (13b). Tube for heat exchanger.
前記上流側流路(13a)には、外壁部(12)の少なくとも一方側から突出する突起部(15),(31),(33),(35),(37)が設けられたことを特徴とする熱交換器用チューブ。 A heat exchanger tube according to claim 1,
The upstream channel (13a) is provided with projections (15), (31), (33), (35), (37) protruding from at least one side of the outer wall (12). Characteristic heat exchanger tube.
前記突起部(31),(33),(35),(37)は、長手方向に沿って間隔を開けて複数箇所に設けられたことを特徴とする熱交換器用チューブ。
A heat exchanger tube according to claim 2,
The tube for a heat exchanger, wherein the protrusions (31), (33), (35), and (37) are provided at a plurality of locations at intervals along the longitudinal direction.
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